第一篇:高二物理教案恒定電流--“電阻定律
電阻定律
教學(xué)設(shè)計(jì)即是運(yùn)用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問(wèn)題,確定教學(xué)目標(biāo),建立解決教學(xué)問(wèn)題的策略,試行解決方案,評(píng)價(jià)試行結(jié)果和對(duì)方案進(jìn)行修改的過(guò)程?!笆┙讨?,貴在啟導(dǎo)”。教師是教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和組織者。主導(dǎo)著課堂教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。一堂成功優(yōu)質(zhì)課的背后,潛在地隱藏著教師的教學(xué)意識(shí)和思想。并直接或間接地影響著教學(xué)的策略和效果。為此,要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),必須更新教學(xué)觀念,增強(qiáng)課堂教學(xué)意識(shí)。本文根據(jù)浙江省青年教師優(yōu)質(zhì)課的課堂實(shí)錄整理,扼要介紹“電阻定律”的教學(xué)過(guò)程。旨在闡述增強(qiáng)教師的課堂意識(shí),對(duì)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)的重要性。
(一)教學(xué)設(shè)計(jì)
一、提出問(wèn)題
(2)如何測(cè)定導(dǎo)體的電阻(請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)電路)?
(3)出示電阻器實(shí)物,提出課題(電阻的大小與哪些因素有關(guān)?)。
(評(píng)述:從學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路,對(duì)所設(shè)計(jì)電路中各元件(如變阻器等)功能進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上提出課題。以突出學(xué)習(xí)者的主體作用。)
二、探索規(guī)律
(1)猜想:R可能與哪些因素有關(guān)?(材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度??)
(2)研究方法:控制變量法(通過(guò)與牛二定律研究方法類比、遷移)(3)實(shí)驗(yàn)操作:a.學(xué)生連接電路
b.教師演示,學(xué)生讀數(shù)并記錄表中 c.控制變量完成操作
(4)分析數(shù)據(jù):先定性觀察:R與材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)。,(5)得出結(jié)論:(板書(shū))(研究電阻有關(guān)因素)
(評(píng)述:通過(guò)從猜想→研究方法→實(shí)驗(yàn)操作等一系列探索過(guò)程,將學(xué)習(xí)者始終置于探索者的位置,使學(xué)習(xí)過(guò)程成為“再發(fā)現(xiàn)”或“重新發(fā)現(xiàn)”的過(guò)程。以此,讓學(xué)生掌握獲取知識(shí)的方法,發(fā)展思維能力。)
三、深化規(guī)律
(1)動(dòng)用實(shí)驗(yàn),研究電阻與溫度的關(guān)系,從而加深對(duì)定律適用范圍的理解。實(shí)驗(yàn)
(一):研究小燈泡燈絲的電阻率與溫度的關(guān)系,并用多媒體模擬板畫(huà)I-U圖線。
結(jié)論
(一):金屬材料(燈絲)電阻隨溫度的升高而增大,其實(shí)質(zhì)是電阻定律中的電阻率增大。
并指出各種不同材料的電阻率不同。從而明確電阻定律適用于溫度一定的條件下。
(2)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)變式,進(jìn)一步研究不同材料的電阻率,其熱敏特性不同。實(shí)驗(yàn)
(二):選用日光燈管中的燈絲為材料,用火柴燃燒。觀察到小燈泡逐漸變暗。
實(shí)驗(yàn)
(三):選用合金材料,用火柴燃燒。觀察到小燈泡逐漸變暗。
實(shí)驗(yàn)
(四):選用半導(dǎo)體材料,用火柴燃燒時(shí)小燈泡逐漸變亮。降溫后,小燈泡逐漸變暗。
小結(jié):不同材料的電阻率隨溫度的變化情況不同,根據(jù)這一特性,我們可以物盡其用。
(1)常用的電阻溫度計(jì)是用金屬鉑做成的,錳銅和康銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,常常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。
(2)超導(dǎo)現(xiàn)象。當(dāng)溫度降低到一定溫度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零。
多媒體投影:超導(dǎo)現(xiàn)象中電阻與溫度關(guān)系圖線以及磁懸浮列車畫(huà)面,并簡(jiǎn)析磁懸浮列車原理。
(評(píng)述:教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是充分利用已有的設(shè)施和選擇編輯現(xiàn)有的教學(xué)材料來(lái)完成教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)、多媒體教學(xué)及教師的言語(yǔ)等手段,創(chuàng)設(shè)直觀問(wèn)題情境。激發(fā)學(xué)生的思維和情感,使之進(jìn)入特定的學(xué)習(xí)狀態(tài)。)
四、應(yīng)用規(guī)律(以下用多媒體投影):
問(wèn)題
(一):已知導(dǎo)線的電阻為4Ω,如果把它對(duì)折起來(lái),電阻變?yōu)槎嗌??如果把它拉長(zhǎng)為兩倍,電阻變?yōu)槎嗌伲?/p>
問(wèn)題
(二):用滑動(dòng)變阻器控制電路中的電流。
問(wèn)題
(三):(96上海設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題改編)如圖所示,P是一根表面均勻地鍍有很薄的發(fā)熱電阻膜的長(zhǎng)陶瓷管(其長(zhǎng)度L為50cm,直徑D為10cm),鍍膜材料的電阻率ρ,已知管的兩端有導(dǎo)電箍MN。測(cè)得兩端電壓為U,通過(guò)電阻膜的電流為I,試計(jì)算薄膜的厚度。
五、小結(jié),作業(yè)布置
(二)教學(xué)意識(shí)透析
從上述教學(xué)設(shè)計(jì)可以看出:本節(jié)課通過(guò)教師創(chuàng)造性的處理教材,提取課文陳述知識(shí)的內(nèi)容蘊(yùn)含的方法教育素材。努力策劃各種教學(xué)情境。始終將學(xué)生置于研究者、探索者的位置,讓學(xué)生通過(guò)本身的思考與活動(dòng)來(lái)獲取知識(shí)。學(xué)生課堂思維有較大力度,教學(xué)效果明顯。其著重體現(xiàn)了教師以下課堂意識(shí):
一、師生易位,突出“主體”意識(shí)。學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。課堂教學(xué)應(yīng)最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)自覺(jué)性。以使學(xué)生能夠生動(dòng)活潑、主動(dòng)地發(fā)展。為此,教學(xué)要突出主體意識(shí),教師必須。
(1)心理——角色換位。
即教師要自覺(jué)地進(jìn)行“角色轉(zhuǎn)換”,經(jīng)常扮演學(xué)生的角色,多用學(xué)生的心態(tài)和眼光去審視所學(xué)的內(nèi)容,民主地與學(xué)生一同成為知識(shí)的探索者。
(2)思維——還原稚化。即在備課或講課時(shí),教師要把自己的思維降格、后退到學(xué)生原有的思維水平上。面對(duì)一個(gè)問(wèn)題,要有意識(shí)地造成一種陌生感、新鮮感(盡管這個(gè)問(wèn)題你已經(jīng)是多次遇到過(guò)了)。要多從學(xué)生的思維角度、思維習(xí)慣和方法去體驗(yàn)。在問(wèn)題的設(shè)計(jì)時(shí),教師應(yīng)從高的懸念向低懸念逐漸過(guò)渡,逐漸找到接近“發(fā)展區(qū)”的結(jié)合點(diǎn)。力求保證教學(xué)雙方思維活動(dòng)能夠達(dá)到同步協(xié)調(diào)地進(jìn)行。
(3)時(shí)空——留有余地。
人的思維活動(dòng)總是需要一定的時(shí)空條件才能進(jìn)行的。因此在教學(xué)活動(dòng)中,要堅(jiān)持“延遲判斷”的原則,給學(xué)生以必要的時(shí)間,引導(dǎo)他們積極參與物理知識(shí)的探索、發(fā)現(xiàn)和推理過(guò)程,使得學(xué)生對(duì)于物理結(jié)論的判斷,產(chǎn)生于經(jīng)歷必要的思維過(guò)程之后。同時(shí),還要發(fā)揮“空白效應(yīng)”。即在教學(xué)中,教師要“言猶未盡”,留下一些空白,讓學(xué)生去獨(dú)立思考,盡情想象,或者有意設(shè)置幾個(gè)“窟窿”,讓學(xué)生自己去鉆研、去填補(bǔ),以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)精神。
二、變換手段,深化“情境”意識(shí)。
情境,曾被簡(jiǎn)化為“一組刺激”。教育家杜威認(rèn)為:“思維起源于直接經(jīng)驗(yàn)的情境。”情境教學(xué)是將情境作為一個(gè)心理場(chǎng),一個(gè)整體,作用于學(xué)生的意識(shí),它運(yùn)用直觀手段使客觀場(chǎng)景、主觀意象、教學(xué)的氣氛、師生的情緒貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。情境不但在于激發(fā)學(xué)生求知、求真,而且更可以用來(lái)激發(fā)美感,陶冶情操,引導(dǎo)學(xué)生求善求美。簡(jiǎn)言之,情境教育中的情境是多元、多構(gòu)、多功能的。
思維自疑問(wèn)開(kāi)始,并在一定的情境下誘發(fā)的。在物理課堂教學(xué)中,教師要善于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。
(1)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)演示情境
運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)手段,能創(chuàng)設(shè)直觀而富有趣味的情境,激發(fā)學(xué)生的思維和情感,使之進(jìn)入特定的學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師在教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維層次,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,造成學(xué)生認(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生的思維。
(2)運(yùn)用多媒體展現(xiàn)畫(huà)面情境。使之動(dòng)靜結(jié)合,聲圖并茂,創(chuàng)設(shè)形象的思維情境,活化物理過(guò)程。
(3)運(yùn)用語(yǔ)言描繪情境。聲情并茂,抑揚(yáng)頓挫,高低清濁等形象化的語(yǔ)言,使學(xué)生的情緒興奮,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,豐富學(xué)生的想象力。使學(xué)生感覺(jué)到“含不盡之意見(jiàn)于言外”、“狀難寫(xiě)之景如在目前”。
三、思維中心,增強(qiáng)探究意識(shí)。
學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)“再發(fā)現(xiàn)”或“重新發(fā)現(xiàn)”的過(guò)程。為此:
(1)活化教材,優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。教師對(duì)教材應(yīng)作創(chuàng)造性的處理,而不必完全形式化地依據(jù)教材展示和進(jìn)行。不論是教師的講授,還是實(shí)驗(yàn),都應(yīng)努力創(chuàng)造一種有利于學(xué)生獨(dú)立思考的情景,將學(xué)生始終置于探索者、發(fā)現(xiàn)者的位置。
(2)讓學(xué)生掌握獲取知識(shí)的方法。如果我們?cè)谶M(jìn)行物理知識(shí)教學(xué)的同時(shí),能把濃縮在其中的思維歷程重視,讓學(xué)生沿著前人思維活動(dòng)的足跡“短暫而迅速”地重走一遍,從中體驗(yàn)和學(xué)習(xí)科學(xué)思維的方法,拓寬思維的深度和廣度,那就等于交給了學(xué)生一把打開(kāi)思維寶庫(kù)的金鑰匙。
(3)突出多維度的教學(xué)目標(biāo)。每一節(jié)課都要考慮三個(gè)方面的目標(biāo):教養(yǎng)性目標(biāo)、教育性目標(biāo)和發(fā)展性目標(biāo)。教養(yǎng)性目標(biāo)就是“上完一節(jié)課,教給了學(xué)生什么”;教育性目標(biāo)就是“通過(guò)這節(jié)課,向?qū)W生滲透了什么”;發(fā)展性目標(biāo)就是“假如學(xué)生把這一節(jié)課的知識(shí)忘記了,還剩下什么”。
綜上所述,實(shí)施素質(zhì)教育應(yīng)不斷增強(qiáng)教師的課堂意識(shí),使教學(xué)逐漸從“應(yīng)試意識(shí)”向“發(fā)展意識(shí)”轉(zhuǎn)變。應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的自我發(fā)展能力,立足讓學(xué)生掌握獲得知識(shí)的方法,提高對(duì)來(lái)自外部信息的處理加工能力,使學(xué)生真正地學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),使認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、發(fā)現(xiàn)能力、創(chuàng)造能力成為學(xué)生終身受用的寶貴財(cái)富。
(駱興高 義烏中學(xué) 浙江 322000)
第二篇:高二物理教案恒定電流--“電阻的測(cè)量的教案示例
電阻的測(cè)量的教案示例
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面的要求:
(1)了解用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論用“內(nèi)接法”還是“外接法”,測(cè)出的阻值都有誤差,懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的。
(2)會(huì)根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器。(3)知道歐姆表測(cè)電阻的原理。
2.引導(dǎo)學(xué)生理解觀察內(nèi)容的真實(shí)性,鼓勵(lì)學(xué)生尋查意外現(xiàn)象及異?,F(xiàn)象所發(fā)生的原因。
3.培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心操作、認(rèn)真觀察的習(xí)慣和分析實(shí)際問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生掌握引起測(cè)量誤差的原因及減小誤差的方法。2.難點(diǎn)是誤差的相對(duì)性。
三、教具
電壓表,電流表,測(cè)電阻的示教板。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
我們?cè)诔踔袝r(shí)已經(jīng)做過(guò)了“用電壓表、電流表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在,再做“伏安法測(cè)電阻”,是不是簡(jiǎn)單的重復(fù)呢?大家可以回想一下,當(dāng)初做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況,把兩個(gè)示數(shù)相除,再多次求平均即可,那你們有沒(méi)有想過(guò),這樣得到的就是電阻的真實(shí)值嗎?不是,原因在于電壓表和電流表都不是理想的。
(二)教學(xué)過(guò)程
一、伏安法測(cè)電阻
我們已經(jīng)了解了電流表并非無(wú)電阻,而電壓表也并不是電阻無(wú)窮大,用這樣的表去測(cè)量電阻,會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么樣的影響?
我們利用電壓表,電流表測(cè)量電阻值時(shí),需把二者同時(shí)接入電路,否則無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系,沒(méi)有了測(cè)量的意義,那么接入時(shí)無(wú)非兩種接入方法,那么電路應(yīng)如何?請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出。
2.電路:
如果是理想情況,即RA→0,Rv→∞時(shí),兩電路測(cè)量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。
提出問(wèn)題,實(shí)際上兩塊表測(cè)量的是哪個(gè)研究對(duì)象的哪個(gè)值?測(cè)出來(lái)的數(shù)值與實(shí)際值有什么偏差,是偏大還是偏小?
外接法
U側(cè)是Rx兩端電壓,是準(zhǔn)確的,I測(cè)是過(guò)Rx和總電流,所以偏大。R測(cè)偏小,是由于電壓表的分流作用造成的。
實(shí)際測(cè)的是Rx與Rv的并聯(lián)值,隨Rv↑,誤差將越小。內(nèi)接法
I測(cè)是過(guò)Rx的電流,是準(zhǔn)確的,U測(cè)是加在Rx與R測(cè)偏大,是由于電流表的分壓作用造成的。
上總電壓,所以偏大。
實(shí)際測(cè)的是Rx與RA的串聯(lián)值,隨RA↓,誤差將越小。
進(jìn)一步提問(wèn):為了提高測(cè)量精度,選擇內(nèi)、外接的原則是什么? 適用范圍: Rv>>Rx
RA<<Rx
[思考題] 給你電源、電流計(jì)、已知電阻R、開(kāi)關(guān)和未知電阻各一只,如何設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路。
(方法一:將前后兩次串入R和Rx各支路,測(cè)得電流為I1和I2,應(yīng)有I1R=I2Rx,則Rx=I1R/I2。)
二、歐姆表
伏安法測(cè)電阻比較麻煩,實(shí)際應(yīng)用時(shí)常用能直接讀出電阻值的歐姆表來(lái)測(cè)電阻,關(guān)于歐姆表的構(gòu)造,先請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)。
以上畫(huà)出的是簡(jiǎn)單的示意圖。借助電流表顯示示數(shù),測(cè)電阻不同于測(cè)電流、電壓,表內(nèi)本身含有電源,表盤上本身刻定的是電流值。試想,在兩表筆間接入不同的電阻時(shí),電路中的電流會(huì)隨之發(fā)生改變,且一個(gè)阻值對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值,即指針偏在某一位置,所以可知:
2.刻度的標(biāo)定:
②兩表筆斷開(kāi),指針不偏,刻出“∞”;
對(duì)照*式不難看出此時(shí)Rx=Rg+R0+ r,是此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻,也稱中值電阻。
拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過(guò)程,同時(shí)說(shuō)明:
①紅、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“+、—”極統(tǒng)一,即電流流入的為正極,電流流出的為負(fù)極。
②由于I與Rx并不是簡(jiǎn)單的反比關(guān)系,所以歐姆表的刻度是不均勻的,從右向左,刻度越來(lái)越密。
3.使用歐姆表的注意事項(xiàng):(請(qǐng)同學(xué)回答并總結(jié)出)①測(cè)電阻時(shí),要使被測(cè)電阻同其它電路脫離開(kāi)。②歐姆表一般均有幾擋,而且使用時(shí)間長(zhǎng)了,電池的E,r均要發(fā)生改變,所以在每次使用前及換擋后都要進(jìn)行調(diào)零。
③每次使用后要把開(kāi)關(guān)撥到OFF檔或交流電壓擋的最大量程。
由此也可看出,利用歐姆表測(cè)電阻僅是粗測(cè)而已,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)再利用伏安法測(cè)量才會(huì)比較準(zhǔn)確。
(三)課后小結(jié)
1.伏安法測(cè)電阻雖然比較準(zhǔn)確,但是無(wú)論采用哪種連接方法均會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差,這是測(cè)量方法本身存在的問(wèn)題,應(yīng)屬系統(tǒng)誤差。
2.為了使測(cè)量誤差盡量小,應(yīng)選用合適的連接方法,可在用歐姆表粗測(cè)的基礎(chǔ)上選取。
五、說(shuō)明
內(nèi)外接法講解時(shí)采用對(duì)照的方式可以加深理解。
(北京二中 陳雯)
第三篇:高二物理電阻定律教案3
第三節(jié) 電阻定律(2)
教學(xué)目的:進(jìn)一步深化對(duì)電阻概念的認(rèn)識(shí),掌握電阻率的物理意義。教學(xué)過(guò)程: 復(fù)習(xí)引入:(1)歐姆定律是如何表述的?
(2)不同導(dǎo)體的電阻大小不同,那么,導(dǎo)體電阻的大小是由哪些因素決定的呢?
我們這堂課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
講授新課:
演示實(shí)驗(yàn):在如圖所示的電路中,保持BC間的電壓不變
① BC間接入同種材料制成的粗細(xì)相同,但長(zhǎng)度不相同的導(dǎo)線?,F(xiàn) 象:導(dǎo)線越長(zhǎng),電路中電流越小。
計(jì)算表明:對(duì)同種材料制成的橫截面積相同的導(dǎo)線,電阻大小
跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比。
② BC間接入同種材料制成的長(zhǎng)度相同,但粗細(xì)不相同的導(dǎo)線?,F(xiàn) 象:導(dǎo)線越粗,電路中的電流越大
計(jì)算表明:對(duì)同種材料制成的長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線,電阻大小跟導(dǎo)線的橫截面種成反比。即:導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度成正比,跟它的橫截面積成反比——這就是電阻定律。
R∝L/S
R=ρL/S??????(1)
(1)式中的ρ是個(gè)比例系數(shù).當(dāng)我們換用不同材料的導(dǎo)線重做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn):不同材料的ρ值是不相同的,可見(jiàn), ρ是個(gè)與材料本身有關(guān)的物理量,它直接反映了材料導(dǎo)電性的好壞,我們把它叫做材料的電阻率.ρ=RS/L??????(2)
注意: ⑴電阻率ρ的單位由(2)式可知為:歐姆米(Ωm)各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長(zhǎng)度為1米,橫截面積為1平方米的導(dǎo)體的電阻.但電阻率并不由R S和L決定.⑵引導(dǎo)學(xué)生閱讀P30表格 思考: ①哪些物質(zhì)電阻率小,哪些物質(zhì)電阻率大? 純金屬的電阻率小,合金的電阻率較大,橡膠的電阻率最大.②電阻率相差懸殊各有什么用途? 電阻率小用作導(dǎo)電材料,電阻率大的用作絕緣材料.0③表中說(shuō)明“幾種材料在20C時(shí)的電阻率”,這意味著什么? 材料的電阻率跟溫度有關(guān)系.各種材料的電阻率都隨溫度而變化.a,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,用這一特點(diǎn)可制成電阻溫度計(jì)(金屬鉑).b,康銅,錳銅等合金的電阻率隨溫度變化很小,故常用來(lái)制成標(biāo)準(zhǔn)電阻.c,當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫做超導(dǎo)體.綜上所述可知:電阻率與材料種類和溫度有關(guān).(對(duì)某種材料而言,只有溫度不變時(shí)ρ才是定值,故(1)式成立的條件是溫度不變)在溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻跟它的長(zhǎng)度成正比,跟它的橫截面積成反比——這就是電阻定律。鞏固新課:
提出問(wèn)題1:改變導(dǎo)體的電阻可以通過(guò)哪些途徑?
回 答:改變電阻可以通過(guò)改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度,改變導(dǎo)體橫截面積或是更換導(dǎo)體材料等途徑。最簡(jiǎn) 單的方法是通過(guò)改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到改變電阻的目的。(以P31(5)題為例介紹滑線變阻器的構(gòu)造及工作原理)
提出問(wèn)題2:有一個(gè)長(zhǎng)方體的銅塊,邊長(zhǎng)分別為4米,2米,1米(如圖所示),求它的電阻是多大?(銅的-8電阻率為1.7×10歐米).通過(guò)本例注意: R=ρL/S 中S和L及在長(zhǎng)度L中, 導(dǎo)體的粗細(xì)應(yīng)該是均勻的.提出問(wèn)題3:一個(gè)標(biāo)有“220V,60W”的白熾燈泡,加上的電壓U是由0逐漸增大到220V,在此過(guò)程中,電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示,在下圖中的四個(gè)圖線中,肯定不符合實(shí)際的是(ACD)
提出問(wèn)題4:一根粗細(xì)均勻的電阻絲,當(dāng)加2V電壓時(shí),通過(guò)的電流強(qiáng)度為4A?,F(xiàn)把此電阻絲均勻拉長(zhǎng),然后加1V的電壓,這時(shí)電流強(qiáng)度為0.5A.求此時(shí)電阻絲拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度應(yīng)原來(lái)長(zhǎng)度的幾倍?(2倍)
-6提出問(wèn)題5:一立方體金屬塊,每邊長(zhǎng)2cm,具有5×10歐的電阻,現(xiàn)在將其拉伸為100米長(zhǎng)的均勻?qū)Ь€,求它的電阻?(125歐)
作 業(yè):1.高二物理課本P30(1)~(4)2.《基礎(chǔ)訓(xùn)練》第三節(jié)電阻定律
第四篇:高二物理教案恒定電流--“閉合電路歐姆定律”一節(jié)說(shuō)課
“閉合電路歐姆定律”一節(jié)說(shuō)課
一、教材分析
(一)在教材中地位作用
本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了部分電路的基本規(guī)律知識(shí)后而編排的,它是部分電路歐姆定律的延伸,也是復(fù)雜電路分析的基礎(chǔ).同時(shí),通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),能使學(xué)生會(huì)用能的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)分析有關(guān)電路問(wèn)題.因此,本節(jié)是本章乃至整個(gè)電路部分的中心內(nèi)容,更是本章教學(xué)的重點(diǎn).(二)教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):
(1)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義和圖象.(2)會(huì)利用定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律及原因.2、能力目標(biāo):
(1)培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力和用邏輯推理方法分析問(wèn)題的能力.(2)培養(yǎng)學(xué)生利用從一般到特殊的思維方法解決問(wèn)題的能力.3、德育目標(biāo):
使學(xué)生理解外電阻(R)的變化對(duì)電路影響的相互連系、制約的關(guān)系.(三)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、重點(diǎn):掌握閉合電路歐姆定律及用定律討論外電壓隨外電阻變化的規(guī)律及原因.2、難點(diǎn):定律的圖象的理解和利用公式分析實(shí)際問(wèn)題的推理過(guò)程.(四)教學(xué)方法
講練結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué).(五)教學(xué)手段
利用投影儀輔助,增大課堂容量.二、講授過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)導(dǎo)課利用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課
1、讓學(xué)生動(dòng)手聯(lián)接圖示電路,并測(cè)量E1=3V,E2=9V.兩電源的電動(dòng)勢(shì).2、演示開(kāi)關(guān)扳至1處的現(xiàn)圖1象.讓學(xué)生分析開(kāi)關(guān)扳至2處時(shí)的現(xiàn)象,多數(shù)學(xué)生的結(jié)論是:更亮或燒毀.之后動(dòng)手實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象與結(jié)論不符.先接1,正常發(fā)光,接2如何?
3、告訴學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)閉合電路歐姆定律后,就可解釋這一現(xiàn)象.板書(shū)課題.設(shè)計(jì)意圖 從實(shí)驗(yàn)出發(fā)引入,演示出未知現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生要解決問(wèn)題的欲望,從而使學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課,以便達(dá)到最佳授課效果.(二)講課
I 閉合電路歐姆定律 1.公式的推導(dǎo)
(1)從上節(jié)課學(xué)習(xí)的電動(dòng)勢(shì)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生回憶內(nèi)、外電壓與電動(dòng)勢(shì)關(guān)系,從而得出定律的表達(dá)式.①?gòu)?fù)習(xí)內(nèi)、外電壓與電動(dòng)勢(shì)關(guān)系.②引導(dǎo)學(xué)生利用部分電路歐姆定律進(jìn)行推導(dǎo).E=U+ U',U=IR,U'= Ir.指導(dǎo)學(xué)生明確各量物理意義.設(shè)計(jì)意圖
由電動(dòng)勢(shì)和部分電路歐姆定律的已知知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生來(lái)推導(dǎo)閉合電路歐姆定律.這樣處理符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,同時(shí)也使學(xué)生學(xué)會(huì)用已知推導(dǎo)未知的一般過(guò)程,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,只有讓學(xué)生自主活動(dòng)中產(chǎn)生興趣,才能使學(xué)生的能力真正提高.2、圖象
(1)引導(dǎo)學(xué)生利用定律的導(dǎo)出式畫(huà)出圖象(圖3).(2)分析圖象的橫軸截距、縱軸截距和斜率的物理意義.∵U=E-Ir ∴U是I的一次函數(shù).設(shè)計(jì)意圖
讓學(xué)生學(xué)會(huì)用圖象分析物理量之間的關(guān)系的方法,這是物理學(xué)中分析問(wèn)題的一種基本方法.3、比較
E=U+U',I=E/(R+r)
(1)從物理意義方面比較二者的區(qū)別.(2)從公式的適用范圍上比較二者的區(qū)別.設(shè)計(jì)意圖
引導(dǎo)學(xué)生分清兩式的物理意義和適用范圍:前者表示電源產(chǎn)生的電壓升高等于內(nèi)、外電路的電壓降落,適用于純電阻電路和非純電阻電路;后者則表示閉合電路中的電流與哪些因素有關(guān),只適用于純電阻電路.Ⅱ.U隨 R變化的規(guī)律及原因
1、規(guī)律
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)改變R的阻值,讓學(xué)生觀察兩塊表讀數(shù)的變化.引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)關(guān)系分析U隨R變化的規(guī)律.(2)討論兩種特殊情況:短路和開(kāi)路,并引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)際生活中,保險(xiǎn)絲可以保險(xiǎn)及用電壓表測(cè)電動(dòng)勢(shì)的方法的理論依據(jù).①R↓→I↑→U'↑→U↓當(dāng)R=0,I=E/r,U'=E,U=0 ②R↑→I↓→U'↓→U↑當(dāng)R→∞,I=0,U'=0,U=E.(3)總結(jié)結(jié)論:U隨R的增大而增大,隨R的減小而減小.設(shè)計(jì)意圖
培養(yǎng)學(xué)生利用從一般到特殊的思維方法分析問(wèn)題的能力,同時(shí)要求學(xué)生會(huì)應(yīng)用課堂知識(shí)解釋實(shí)際生活中的一些現(xiàn)象.2、討論U隨R變化的原因.(1)提問(wèn):當(dāng)r=0時(shí),增大或減小R時(shí),U如何變化.(當(dāng)r=0時(shí),U不隨R變化).(2)引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,U隨R變化的原因?yàn)閞≠0.(3)利用已知知識(shí)分析導(dǎo)入新課時(shí),所舉電路產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,得出高電動(dòng)勢(shì)不一定能向外提供高電壓的結(jié)論.設(shè)計(jì)意圖
培養(yǎng)學(xué)生利用從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思維方法分析問(wèn)題、總結(jié)結(jié)論的能力.(三)例題分析(投影儀打出)
例:圖4的電路中R1=14Ω,R2=9Ω,當(dāng)S扳至位置1時(shí),電流表示數(shù)I1=0.2A;當(dāng)S扳至位置2時(shí),電流表的示數(shù)I2=0.3A,求E和r.教師引導(dǎo)學(xué)生分析,教師板書(shū),師生共同完成.設(shè)計(jì)意圖
利用本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容,分析有關(guān)題目,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、系統(tǒng)、周密地討論分析問(wèn)題的能力.(四)鞏固練習(xí)
(1)由電動(dòng)勢(shì)一定的電源和一個(gè)固定外電路(外電阻一定)組成的閉合電路中:
A.電源的內(nèi)阻越小,總電流越大; B.電源的電動(dòng)勢(shì)等于外電壓;
C.電源的內(nèi)阻越大時(shí),外電壓越大; D.電源的總電流越大,外電壓越小.(2)如圖5所示,設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E內(nèi)阻為r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端向左移動(dòng)時(shí),圖中各電表讀數(shù)變化情況是V0______,V1______,A1______,A2______,A3______.(填變大、變小或不變)
設(shè)計(jì)意圖
引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)學(xué)習(xí)的知識(shí)分析習(xí)題.習(xí)題(1)的目的是:通過(guò)定性分析,考察學(xué)生對(duì)概念的理解;習(xí)題(2)的目的是通過(guò)公式的靈活應(yīng)用,進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)外電壓與外電阻的關(guān)系的掌握.同時(shí),也可以借此鍛煉、發(fā)展學(xué)生的物理思維能力.(五)小結(jié)
告訴學(xué)生本節(jié)學(xué)習(xí)的“閉合電路歐姆定律”是本章的基礎(chǔ),是我們解決電路部分問(wèn)題的重要武器,要求學(xué)生必須學(xué)會(huì)它,并應(yīng)該深入地理解它,牢固地掌握它,從而達(dá)到今后能熟練地運(yùn)用它解決問(wèn)題的目的.(哈爾濱市第三中學(xué) 靳秋 150001)
第五篇:高二物理教案恒定電流--“電功和電功率_焦耳定律
電功和電功率 焦耳定律
【教學(xué)結(jié)構(gòu)】
一、電功
電功,電功率、電熱是本章書(shū)的重要概念,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),教學(xué)過(guò)程中必須給以足夠的重視。
1.復(fù)習(xí)電場(chǎng)力做功:W=Uq,U為電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差,在電路中即為導(dǎo)體兩端電壓,q為電量,電路中為流過(guò)導(dǎo)體截面電量。
2.電功:電流做的功簡(jiǎn)稱電功。導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體內(nèi)建立電場(chǎng),在電場(chǎng)力作用下自由電子定向移動(dòng),形成電流,電場(chǎng)力做功,又說(shuō)成電流做功。
W=UIt,電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端電壓、電路中的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
3.電流做功,把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
(1)電流通過(guò)純電阻(電燈,電爐子等)電路做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)電流通過(guò)電解液做功,把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
(3)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功,把電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
二、電功率
1.定義:電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫電功率,用p表示電功率則 p?W=UIt,p的單位:瓦特W,U:伏特V
I:安培A。
2.物理意義:電功率表示電流做功的快慢,亦為單位時(shí)間電流做的功。燈越亮電功率越大。
3.額定電壓:用電器安全正常工作的最大電壓。日常照明燈泡額定電均為220V,機(jī)床上用的燈泡額定電壓為36V。
額定功率:用電器安全正常工作的最大功率。照明燈泡上標(biāo)有220V 60W,60W即為額定電功率。額定電功率是根據(jù)用電器自身結(jié)構(gòu)而決定的。
4.注意區(qū)別額定功率和實(shí)際功率。
實(shí)驗(yàn):把“220V 30W”和“220V 100W”的燈泡并聯(lián)在220V電路上和串聯(lián)后接入220V電路上,觀察燈泡發(fā)光情況,并接在220V電路上時(shí),兩個(gè)燈的電壓都是額定電壓,電功率均為額定功率,100W的燈比30W的燈亮很多,串聯(lián)后接在220V電路上,觀察到的現(xiàn)象是兩個(gè)燈都不如并聯(lián)時(shí)亮,且30W燈比100W燈亮,由此可知:①兩個(gè)燈的電功率都不是額定功率,都小于額定功率,應(yīng)稱為實(shí)際消耗功率,②額定功率大的燈實(shí)際消耗功率不一定大,應(yīng)由燈兩端實(shí)際電壓和流過(guò)燈的實(shí)際電流決定。
三、焦耳定律
1.定義:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比
即:Q=I2Rt
單位:Q:焦耳J
I:安培A R:歐姆Ω
t秒s 2.純電阻電路 電路中只含有純電阻元件,電動(dòng)W=UIt=Q
U2t
∵U=IR∴Q=I2Rt=R,注意:此關(guān)系只適用純電阻電路。
電流通過(guò)純電阻電路做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而產(chǎn)生熱量,電功又稱為電熱。
3.含有電動(dòng)機(jī)的電路,不是純電阻電路。電功W=UIt
電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功,把電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
電動(dòng)機(jī)線圈有電阻R,電流通過(guò)而產(chǎn)生熱,Q=I2Rt不等于UIt,而只是UIt的一部分。原因是對(duì)于非純電阻U≠IR且U>IR。
轉(zhuǎn)化為機(jī)械能部分:UIt-I2Rt=轉(zhuǎn)化的機(jī)械能 即電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。
實(shí)際需要更多的是:發(fā)熱功率:I2R 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能功率UI-I2R,目前是我們計(jì)算電動(dòng)輸出機(jī)械功率的唯一方法。
4.含有電解液的電路:電流做功把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
電流做功可把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、機(jī)械能、化學(xué)能等,只有把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電功叫電熱,轉(zhuǎn)化其它形式能均不能稱為電熱。
【課余思考】
1.寫(xiě)出在純電阻電路中計(jì)算電功、電功率的公式。寫(xiě)出發(fā)熱功率公式。2.焦耳定律計(jì)算的Q,就是電功對(duì)嗎?為什么? 3.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功、機(jī)械功率如何計(jì)算?
【解題點(diǎn)要】
例一.一條電阻絲加上電壓U后,經(jīng)t s后放出熱量為Q,若得電阻絲截成等長(zhǎng)的三段并且關(guān)聯(lián)在一起,再加上電壓U,需經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間放出熱量仍為Q?
解:電阻絲是純電阻,計(jì)算熱量三個(gè)公式都適用,結(jié)合題目給定的條件,電U2tR壓不變,使用,Q=,計(jì)算方便。
U21t設(shè)電阻絲電阻為R,Q=R,截成等三段,每段電阻為3R,并聯(lián)后電阻為∴
U2U2t'?tRR9,則Q=R9t'?t9。
例二.用6600V和用220V兩種電壓輸電,若輸送功率相同,輸電線的長(zhǎng)短,粗細(xì)和電阻率都相同,用低壓輸電與用高壓輸電,在輸電線上損失的功率之比是()
A 1:900
B 900:1
C 1:30
D 30:1 解:輸電線是純電阻,在輸電線上損失的功率是發(fā)熱功率,P損=I2R 輸送電流強(qiáng)度由輸送功率和輸送電壓決定,設(shè)輸送功率為P,高壓輸電時(shí)電流為
I高=P/6600,低壓輸電時(shí)電流為I低=P/220,由于輸送電線長(zhǎng)短,粗細(xì)和電阻率都相同,它們輸電阻相同,都為R,則
p低p高66002900?2???2
21應(yīng)選B I低R(p6600)R220I2高R(p220)2R解答本題時(shí)必須注意輸送電流I
?UR,輸送電壓U應(yīng)是輸電線上電壓與用電器上電壓之和,故此輸送電流的正確計(jì)算成為解答此種類型題的關(guān)鍵之一。
例三.A、B、C三個(gè)電阻的U—I圖象如圖1所示,若三個(gè)電阻加相同電壓,則
的功率最大,若三個(gè)電阻通過(guò)相同的電流強(qiáng)度,則
的功率最大。
U2P=R,可在電解:第一空的解答:對(duì)于純電阻,壓一定的情況下,電功率跟電阻成反比,電阻最小的電
功率最大,而電阻的確定要依據(jù)圖象決定,斜率最小的圖象所表示的電阻越小,所以RA>RB>RC,電阻C的電功率最大。
第二個(gè)空的解答:P=I2R,三個(gè)電阻通過(guò)電流相等,電功率與電阻成正比,電阻大,功率大,電阻A的電功率最大。
例四.一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U,額定功率是P,電動(dòng)機(jī)內(nèi)電樞導(dǎo)線的電阻為R,那么它正常工作時(shí)的電流強(qiáng)度是()
A、等于U/R
B、等于P/U
C、大于U/R
D、大于P/U
解:含電動(dòng)機(jī)電路不是純電阻電路,U>IR,所以A,C選項(xiàng)不正確,電動(dòng)機(jī)的額定功率P是電動(dòng)機(jī)的輸出的機(jī)械功率,而電路給電動(dòng)機(jī)的輸入功率P′=IU,P'P'所以I=U,選項(xiàng)B不正確。因?yàn)镻′-P熱=P,且I=U,所以選項(xiàng)D是正確的。
在含電動(dòng)機(jī)的電路中,電路給電動(dòng)機(jī)輸入功率P′,電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率P,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱是三個(gè)關(guān)鍵,概念,必須搞清楚,P′=IU,P熱=I2R,它們之間的關(guān)系是P=P′-I2R。
例五.一臺(tái)電阻為2Ω的電動(dòng)機(jī),接在110V電路中工作時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為10A,求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率,發(fā)熱功率,轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率,電動(dòng)機(jī)的效率。
解:電動(dòng)機(jī)消耗電功率即電路輸入給電動(dòng)機(jī)的功率
P′=IU=10×110=1100W。
發(fā)熱功率:P熱=I2R=102×2=200W
轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率:P=P′-P熱=1100-200=900W
P900?100%??100%?82%1100
機(jī)械效率:η=P'
【同步練習(xí)】
1.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)輸出功率是10KW,這表明這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)()
A.每秒鐘消耗電能10KW B.每秒鐘對(duì)外做功10KW C.每秒鐘對(duì)外做功10J D.每秒鐘對(duì)外做功1000J 2.額定電壓為U,額定功率為P的電燈,接在電壓為U′(U′
A.U′P/U
B.UP/U′
C.(U′/U)2P
D.(U/U′)2P 3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)掃過(guò)的面積為S,當(dāng)?shù)仫L(fēng)速為υ,如果該發(fā)電機(jī)把通過(guò)風(fēng)輪的風(fēng)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,設(shè)風(fēng)能的利用率為η,空氣的密度為p,則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為()
A.pSυ3 η/B.pSυ2η/2
C.pSυ3/2η
D.pSυ2η/4 4.一只“220V 100W”電燈,220V、100W分別表示電壓和電功率的 值,它的電阻為
Ω,正常工作時(shí)的電流強(qiáng)度為
A,若電阻不變接入110V的電路中,則實(shí)際電流為
A,實(shí)際功率為
W,一般只要該燈泡未損壞,它的額定電壓,電流,功率是
(填會(huì)或不會(huì))改變。
5.如圖2所示為用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置,重物m=50kg,電源電壓為U=110V不變,不計(jì)各種摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以υ=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中的電流強(qiáng)度I=5A,試求電動(dòng)機(jī)電樞線圈電阻R。
【參考答案】
1.D
2.C
3.A
4.額定
484 0.45 0.227 25 不會(huì)
5.4.4Ω